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光学教学笔记之缘起 精选

已有 5409 次阅读 2019-8-26 16:34 |个人分类:大众物理学|系统分类:科普集锦


 

2019年3月的一天,物理学院常务副院长郑阳恒老师打来电话,问我能不能再秋季学期讲《光学》课程。我很感兴趣,但是提了两个要求。

第一个是我不上《力学》课了。3年前,我答应邢老师给大一的学生讲《力学》。已经讲过3次,现在肯定不能再讲了,所以我请他先跟邢志忠老师说,我下学期不上力学了。这个没问题,郑老师很快就跟邢老师说好了。6月份国科大招生面试的时候,我也见到了邢老师,当面把这件事又跟他说了一遍。

第二个是我要一把尚方宝剑——《光学》这门课我想怎么上就怎么上。三年前邢老师就允许我完全根据自己的意愿来上《力学》课,想怎么教就怎么教。这个也没有问题,郑老师也爽快地答应了。国科大的本科教育刚开始不久(今年是第6年),很多事情都是可以商量的。

好了,没理由推脱了,准备上课吧。这门课是3个学分,针对的应该是除了纯粹数学和理论物理方向以外的学生。教材是陈熙谋的《光学(第二版)》(北京大学出版社),参考材料是赵凯华和钟锡华的《光学(上下册)》(北京大学出版社,我在30年前学的好像就是这套书),钟锡华的《现代光学基础(第二版)》(北京大学出版社)。上面这三本书好像是国科大当年设定课程是推荐的,也是多数老师采用的,所以我也就萧规曹随,但是我上课应该是按照自己的兴趣来——就像其他老师一样。我还从孙宝权老师和张新惠老师那里借来了授课笔记,准备在课堂上做补充。我强烈推荐《光的故事:从原子到星系》(亚历克斯·蒙特威尔,安·布雷斯林 著, 傅竹西,林碧霞 译,中国科学技术大学出版社,2015年),这是一本很好的科普读物,甚至可以作为光学的教材,而且里面没有什么公式。

 

上面这些只是我讲《光学》课的外因,还有一些内因。一些原因我已经在三年前的《力学教学笔记之缘起》里说过了,还有一些补充如下。

http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-1010832.html

我一直想讲一遍《大学普通物理》,主要是为了检验自己是否真的学明白了。《光学》是最简单的物理课程,因为每个人时时刻刻都在用眼睛来观察世界。物理研究的是整个世界,光学方法是必不可少也是非常强大的研究手段。

在我看来,大学普通物理可以解决我们遇到的99%的问题——只要不和人打交道。教学虽然也是要和人打交道,但是根据我教《力学》三年的经验来看,国科大的学生还是有一些主动性的——当然,那会儿他们是一年级,对大学还充满了好奇,现在二年级了,还有没有去年的心态呢?只能试试了。

 

物理学研究的是整个世界,没有必要刻意划分为特别具体的学科。光学课程是大学普通物理学整体教学的一个有机部分。所以说,我的教学目标跟以前的力学课程是一样的。

力学教学笔记之教学目标

http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-1016591.html 

简洁版的教学目标

http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-1016816.html

 

这门课采用的教材是钟锡华和陈熙谋的《光学(第二版)》,但我只是把它作为一个简易的框架,让自己讲课的时候不要与之脱离太远而已。我想更多地结合日常经验来讲光学,而且也不局限于光学,我希望更像是讲整个物理学(大致限制在大学普通物理学的范畴内)。

今天是第一堂课,主要用于做广告,介绍了一些常见的光学现象(比如说,彩虹、幻日和日晕)和最新的光学进展(比如说,引力波的探测和第一个黑洞照片),给出了教学目标和要求,强调了光学(其实是物理学)的重要性,特别是在当前时代的重要性。




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